CN216761504U - 车辆校正系统和换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车辆校正系统和换电站，车辆校正系统包括载车平台和换电设备，载车平台用于带动承载于其上的电动车辆作升降运动；换电设备用于对载车平台上的车辆进行换电，换电设备上设置有拆装机构和校平件，拆装机构用于解锁或锁定车辆上用于锁紧电池的锁紧件，校平件具有多个用于和车辆接触的校准面，各校准面位于同一平面内；在拆装机构对锁紧件进行解锁或锁定的过程中，校平件支撑车辆。本实用新型通过校平件来校准车辆与拆装机构的相对位置关系，保证了拆装机构能够精准地与锁紧件配合，从而降低了换电设备、车辆和电池之间因定位精度不高导致机械磨损的风险，且能够避免换电过程中换电设备和电池之间发生卡死，有助于提高换电效率。

Description

车辆校正系统和换电站

技术领域

本实用新型涉及一种车辆校正系统和换电站。

背景技术

换电站用于对电动汽车进行换电，车辆驶入换电站中，对车辆精确定位后，换电站内的相关设备将车辆上的亏电电池拆卸下来，然后将存储在换电站内的满电电池安装到车辆上，换电完成后，车辆驶出载车平台。换电过程中，对车辆的定位精度直接影响到相关设备拆、装电池的工作情况，现有技术中存在着由于车辆的定位精度不高致使相关设备、电池及车辆产生机械磨损甚至换电中卡死的情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服换电过程中换电设备、电池和车辆因定位不佳导致机械磨损的缺陷，而提供一种车辆校正系统和换电站。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种车辆校正系统，包括：

载车平台，用于带动承载于其上的电动车辆作升降运动；

换电设备，用于对所述载车平台上的车辆进行换电，所述换电设备上设置有拆装机构和校平件，所述拆装机构用于解锁或锁定所述车辆上用于锁紧电池的锁紧件，所述校平件具有多个用于和车辆接触的校准面，各所述校准面位于同一平面内；

在所述拆装机构对所述锁紧件进行解锁或锁定的过程中，所述校平件支撑所述车辆。

本方案中，通过校平件来校准车辆与拆装机构的相对位置关系，保证了拆装机构能够精准地与锁紧件配合，从而降低了换电设备、车辆和电池之间因定位精度不高导致机械磨损的风险，且能够有效避免换电过程中换电设备和电池之间发生卡死，有助于提高换电效率。

优选地，各所述校准面所在的平面与所述拆装机构所在的平面平行。

本方案中，各校准面所在的平面与拆装机构所在的平面平行，能够确保车底盘及电池锁紧件所在的平面与拆装机构平行，从而能够保证拆装机构精准地与锁紧件配合，提高换电精度及效率。

优选地，所述校平件包括多个校平立柱，多个所述校平立柱的高度相同，所述校平立柱的顶面形成所述校准面。

本方案中，多个校平立柱的顶面形成校准面，各校准立柱的高度相同，确保多个校准面位于同一平面内，校平件结构简单且校准精度高。

优选地，所述换电设备包括设备本体和安装基座，所述拆装机构设置在所述设备本体上，所述安装基座于所述设备本体的四周外缘安装在所述设备本体上，所述安装基座设置在所述拆装机构外侧，所述校平立柱设置在所述安装基座上。

本方案中，校平立柱通过安装基座安装在设备本体的四周外缘，校平立柱位于拆装机构外侧，拆装机构与电池的位置对准，校平立柱能够避开电池，可以有效避免校平立柱与电池发生碰撞干涉。另外，本方案中，将校平立柱通过安装基座安装在设备本体，实现直接将校平立柱安装在现有换电设备上，无需对现有换电设备进行其它改进，改造成本低，且能够实现模块化装配，便于拆装和维护。

优选地，所述换电设备还包括调节部，所述调节部分别与所述设备本体和所述安装基座连接，所述调节部被配置为能够带动所述安装基座沿水平方向和/或竖直方向相对于所述设备本体移动。

不同型号的车辆的较佳支撑点不同，通过调节部来调节校平立柱的位置，能够根据车型来选择较佳的支撑点，既能够对不同型号的车辆进行校平，又能够最大化地保护车辆，提高了换电设备对各类电动车辆的普适性。另外，利用调节部控制校平立柱在竖直方向上的位置，还可以用来控制车辆的升降，该功能可以与载车平台的升降功能配合使用。

优选地，所述调节部包括导轨和滑块，所述导轨安装在所述设备本体上，所述滑块活动设置在所述导轨上，所述安装基座与所述滑块连接；或，

所述调节部包括具有转动轴的转动组件，所述转动组件设置在所述设备本体上，所述转动轴与所述安装基座连接，所述转动组件用于将所述转动轴的旋转运动转化为所述安装基座的线性运动。

本方案中，调节部包括导轨和滑块，或调节部采用转动组件，调节部结构简单，使用方便。采用导轨滑块结构，移动滑块即可带动安装基座在导轨上滑动，以实现校平立柱位置调节。采用转动组件结构，转动转动轴即可带动安装基座移动实现校平立柱位置调节。

优选地，所述调节部还包括动力元件，所述动力元件设置在所述设备本体上，且所述动力元件与所述滑块或所述转动轴连接。

本方案中，通过动力元件驱动滑块运动或驱动转动轴转动，利于提高调解效率和调节精度。

优选地，所述换电设备上还设置有定位销，所述车辆的底盘上开设有用于容置所述定位销的定位孔。

本方案中，定位销和定位孔相互配合，定位销插入定位孔后能够确定车辆和换电设备之间的相对位置关系，能够有效保证车辆底盘和校平立柱以及电池和拆装机构之间的对准精度。

优选地，所述换电设备上还设置有升降机构，所述升降机构分别与所述拆装机构和所述定位销连接。

升降机构能够带动拆装机构和定位销升降，以使拆装机构与锁紧件接触或分离，以及，将定位销插入或移出定位孔。控制定位销插接于定位孔中时，可以通过升降机构控制定位销向上运动直至其插入定位控制实现，也可以通过控制车辆向下运动直至定位销插接在定位孔中实现，或者通过同时控制车辆向下运动，且定位销向上运动直至定位销插接在定位孔中实现。

优选地，所述升降机构处于举升状态时，所述定位销的顶部高于所述校平件的校准面。

本方案可以实现先控制定位销插入定位孔中对车辆进行粗定位，然后再利用校平立柱对车辆的位置进行矫正实现精确定位，保证了电池包与拆装机构位置关系的精确度；还避免了因定位销低于校平立柱而导致校平立柱与车辆干涉，造成定位销无法插入到定位孔内的风险。

优选地，所述换电设备上还设置有检测元件，所述检测元件用于检测所述校准面与车辆是否接触。

根据检测元件的检测结果来判断车辆是否到达了预设的状态，校准精度高。

优选地，所述载车平台包括对应车辆前轮的前举升机构和对应车辆后轮的后举升机构，所述换电设备在所述前举升机构和所述后举升机构之间对车辆进行换电。

优选地，所述载车平台在所述拆装机构对所述锁紧件进行解锁或锁定的过程中与所述校平件共同托举所述车辆。

本方案中，控制车辆与校准面接触的同时保证车轮不脱离载车平台，拆装机构对锁紧件进行解锁和锁定的过程中，校平件和载车平台共同支撑车辆。从而载车平台可以分担校平件的载荷，各校平件承受的作用力降低，由此提高了校平件的寿命。

优选地，所述载车平台具有第一举升高度和第二举升高度，所述载车平台位于所述第一举升高度时，承载于载车平台上的车辆高于所述校平件；所述载车平台位于所述第二举升高度时，所述载车平台不高于所述校平件。

本方案中，载车平台处于第一举升高度时，车辆的下表面高于校平件的校准面，换电设备能够驶入承载于载车平台上的车辆下方；载车平台处于第二举升高度时，载车平台的上表面不高于校平件的上表面，校平件支撑车辆或载车平台和校平件共同托举车辆。

一种换电站，包括如上任一项所述的车辆校正系统。

一种基于如上任一项所述的车辆校正系统的换电方法，包括如下步骤：

控制换电设备驶入并定位在载车平台上的车辆下方，使所述换电设备与车辆上的电池位置相对准；

沿竖直方向调节所述载车平台和所述换电设备之间的相对位置，使所述校平件支撑车辆；

控制拆装机构对所述车辆上的电池进行拆卸或将待安装的电池安装于所述车辆上。

本方案中，利用校平件支撑车辆，使得车辆达到预设的状态，实现了对锁紧件和拆装机构的精确定位，然后再利用拆装机构拆卸和安装电池，提高了换电进度，降低了换电设备、车辆和电池之间因定位精度不高导致机械磨损的风险，且能够有效避免换电过程中换电设备和电池之间发生卡住，有助于提高换电效率。

优选地，所述沿竖直方向调节所述载车平台和所述换电设备之间的相对位置，使所述校平件支撑车辆的步骤包括：

控制载车平台和校平件相对运动，实时检测各个校准面是否都与车辆接触，若各校准面均与车辆接触，载车平台和校平件停止相对运动，所述校平件支撑车辆。

本方案中，载车平台和校平件相对运动过程中，通过实施检测控制载车平台和校平件运动，以确保每个校准面都与车辆接触，校准精度高。

优选地，所述校平件支撑车辆的步骤之后，且步骤控制拆装机构对所述车辆上的电池进行拆卸或将待安装的电池安装于所述车辆上之前还包括以下步骤：

检测载车平台的前举升机构和载车平台的后举升机构是否都与车辆接触，若否，则控制对应的所述前举升机构或所述后举升机构上升至与车辆接触，以使所述前举升机构和所述后举升机构与所述校平件共同托举所述车辆。

本方案中，前举升机构、后举升机构及各校平立柱共同托举车辆，从而载车平台可以分担校平件的载荷，各校平件承受的作用力降低，由此提高了校平件的寿命，并且车辆因为有更多的支撑点而稳定性更好。

优选地，所述控制换电设备驶入并定位在载车平台上的车辆下方，以使所述换电设备与车辆上的电池位置相对准的步骤包括：

所述换电设备驶入所述载车平台上的车辆下方后，控制所述载车平台和所述换电设备相对运动，当换电设备上的定位销插入车辆底盘上的定位孔时，所述换电设备与车辆上的电池位置相对准。

本方案中，控制定位销插入定位孔确定车辆和换电设备之间的相对位置关系，能够有效保证车辆底盘和校平立柱以及电池和拆装机构之间的对准精度。

优选地，所述控制换电设备驶入并定位在载车平台上的车辆下方，以使所述换电设备与车辆上的电池位置相对准的步骤之前还包括以下步骤：

获取所述车辆的车型，根据所述车型信息沿水平方向和/或竖直方向调节校平立柱相对于设备本体的相对位置。

本方案中，根据车型信息调节校平立柱的位置，能够根据车型来选择较佳的支撑点，既能够对不同型号的车辆进行校平，又能够最大化地保护车辆，提高了换电设备对各类电动车辆的普适性。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型通过校平件来校准车辆与拆装机构的相对位置关系，保证了拆装机构能够精准地与锁紧件配合，从而降低了换电设备、车辆和电池之间因定位精度不高导致机械磨损的风险，且能够有效避免换电过程中换电设备和电池之间发生卡死，有助于提高换电效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的车辆校正系统的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的换电设备的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的车辆校正系统的换电方法的流程图。

附图标记说明：

车辆校正系统100

载车平台1

前举升机构11

后举升机构12

换电设备2

拆装机构21

定位销211

校平件22

校准面221

空心柱222

校平垫块223

安装板224

设备本体23

安装基座24

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在下述的实施例范围之中。

本实用新型实施例提供一种换电站，用于对电动汽车进行换电，车辆驶入换电站中，对车辆精确定位后，换电站内的相关设备将车辆上的亏电电池拆卸下来，然后将存储在换电站内的满电电池安装到车辆上，换电完成后，车辆驶出载车平台1。换电站包括车辆矫正系统，车辆驶入换电站内，车辆矫正系统对车辆的位置进行矫正，使车辆处于预设的状态，以供相关设备对车辆进行换电。

请参阅图1、图2进行理解。本实用新型实施例提供了一种用于上述换电站中的车辆校正系统100。车辆矫正系统包括载车平台1和换电设备2。载车平台1用于带动承载于其上的电动车辆作升降运动；换电设备2用于对载车平台1上的车辆进行换电。具体应用时，载车平台1对车辆的水平方向进行初步定位，换电设备2对车辆进行精确定位，使车辆处于预设的状态，然后拆下车辆上的亏电电池，再安装上满电电池，完成换电。

换电设备2上设置有拆装机构21和校平件22，校平件22用于对车辆进行精确定位，使车辆处于预设的状态，拆装机构21用于解锁或锁定车辆上用于锁紧电池的锁紧件，应用时，载车平台1对车辆的水平方向进行初步定位后，使校平件22与车辆接触，利用校平件22支撑车辆，从而实现对车辆的校平，此时拆装机构21和锁紧件的位置被精准定位，拆装机构21可以对车辆进行拆、装电池的操作。

校平件22具有多个用于和车辆接触的校准面221，各校准面221位于同一平面内，通过使各校准面221和车辆接触，实现对车辆的精确定位，使车辆位于预设的状态；在拆装机构21对锁紧件进行解锁或锁定的过程中，校平件22支撑车辆。

车辆换电的整体过程为：车辆驶入载车平台1，载车平台1对前车轮和后车轮进行前后方向和左右方向的定位，从而实现车辆在水平方向的初步定位；利用载车平台1举升车辆，使得换电设备2能够顺利地驶入和驶出车辆下方；控制空载的换电设备2驶入电动汽车正下方；利用校平件22支撑车辆，位于同一平面内的各校准面221和车辆底盘贴合，使得车辆稳定地停靠在预设的状态之下；控制拆装机构21拆下车辆上的亏电电池，并在不干涉载车平台1的情况下将电池运送至电池存放架处，控制换电设备2将电池存放架上的满电电池运送至车辆的正下方，利用校平件22支撑车辆，使得车辆稳定地停靠在预设的状态之下，利用拆装机构21将满电电池安装到车辆上，然后换电设备2、载车平台1分别复位，车辆可以驶出换电站。

由上述可获知，本实施例通过校平件22来校准车辆与拆装机构21的相对位置关系，保证了拆装机构21能够精准地与锁紧件配合，从而降低了换电设备、车辆和电池之间因定位精度不高导致机械磨损的风险，且能够有效避免了换电过程中换电设备和电池之间卡住，有助于提高换电效率。

在一个实施例中，各校准面221所在的平面与拆装机构21所在的平面平行，从而能够确保车底盘及电池锁紧件所在的平面与拆装机构21平行，进而能够保证拆装机构21精准地与锁紧件配合，提高换电精度及效率。

载车平台1具有第一举升高度和第二举升高度，载车平台1位于第一举升高度时，承载于载车平台1上的车辆高于校平件22；载车平台1位于第二举升高度时，载车平台1不高于校平件22。

换言之，载车平台1处于第一举升高度时，车辆的下表面高于校平件22的校准面221，此时换电设备2能够顺利地驶入承载于载车平台1上的车辆下方；载车平台1处于第二举升高度时，载车平台1的上表面不高于校平件22的上表面，车辆通过校平件22支撑或通过校平件22和载车平台1共同托举。

具体应用时，载车平台1包括前举升机构11和后举升机构12，前举升机构11对应车辆的前轮，后举升机构12对应车辆的后轮，前举升机构11和后举升机构12能够同步升降，来控制车辆的高度，当然，两者也可以分别升降，来满足换电站的需求。前举升机构11和后举升机构12采用现有的具有升降功能的举升设备实现。

前举升机构11和后举升机构12之间形成一个通道，该通道供换电设备2驶入和驶出，换言之，换电设备2在前举升机构11和后举升机构12之间对车辆进行换电。载车平台1具有移动板，移动板能够被移入前举升机构11和后举升机构12之间并遮挡在通道的上方，供车轮从后举升机构12驶向前举升机构11，移动板还能够被从通道的上方移出，为换电设备2对车辆进行换电操作让出空间。

校准面221用于和车辆的底盘贴合，校准面221的位置根据车辆和拆装机构21的位置关系进行确定，校准面221避开电池的位置，正对着车辆底盘的下表面。各校准面221预先校平，确保了车辆的位置精度；设置多个校准面221能够保证车辆的稳定性。本实施例中，一个校平件22具有一个校准面221，而在其他的实施例中，作为替换手段，一个校平件22可以具有多个校准面221。

进一步地，载车平台1在拆装机构21对锁紧件进行解锁或锁定的过程中与校平件22共同托举车辆，具体应用时，在拆装机构21对车辆换电之前，控制车辆与校准面221接触的同时保证车轮不脱离载车平台1，如若检测到车轮与前举升机构11或后举升机构12脱离，则控制前举升机构11和后举升机构12上升以接触车轮。本实施例中，拆装机构21对锁紧件进行解锁和锁定的过程中，校平件22和载车平台1共同支撑车辆，从而载车平台1可以分担校平件22的载荷，各校平件22承受的作用力降低，由此提高了校平件22的寿命，并且有车辆因为有更多的支撑点而稳定性更好。

校平件22包括多个校平立柱，校平立柱的顶面形成校准面221，各校平立柱的高度相同，确保多个校准面221位于同一平面内，校平件22结构简单且校准精度高，同一型号换电设备2上的校平立柱只需要一种，便于批量生产，降低了生产成本，安装的时候也不需要区分校平立柱的型号，提高了装配效率。

校平立柱包括空心柱222和校平垫块223，校平垫块223可拆卸地安装在空心柱222的上端，上述校准面221位于校平垫块223上。校平垫块223采用尼龙材质制成，既能够对车辆校平，又不容易对车辆产生机械损伤。校平立柱还包括安装板224，空心柱222的上端面上设置有一个安装板224，校平垫块223通过紧固件安装在安装板224上，从而校平垫块223承受的作用力能够较为均匀地通过安装板224传递给空心柱222，降低了校平垫块223上的应力集中而造成的变形，进而校平垫块223的使用寿命更长。空心柱222的下方也设置有一个安装板224，空心柱222通过该安装板224将作用力传递给换电设备2的其他构件。空心柱222和安装板224采用钢板，具有更高的抗变形能力。实际应用过程中，校平立柱分布在拆装机构21的四周，从而不会和电池发生碰撞，还可以从不同位置来支撑车辆，降低了车辆倾翻和偏摆的风险，提高了车辆的稳定性。

换电设备2包括设备本体23和安装基座24，设备本体23为换电设备2中其他构件的载体，拆装机构21设置在设备本体23上，安装基座24于设备本体23的四周外缘安装在设备本体23上，安装基座24设置在拆装机构21外侧，校平立柱设置在安装基座24上。具体地，校平立柱通过安装基座24安装在设备本体23的四周外缘，拆装机构21与电池的位置对准，校平立柱能够避开电池，可以有效避免校平立柱与电池发生碰撞干涉。另外，本方案中，将校平立柱通过安装基座24安装在设备本体23，实现直接将校平立柱安装在现有换电设备上，无需对现有换电设备进行其它改进，改造成本低。将拆装机构21安装在设备本体23上，并通过安装基座24将校平立柱安装在设备本体23上，使得换电设备2的各个部分模块化，便于拆装和维护，并且，本实施例的换电设备2可以在现有的具有拆装机构21的设备上安装校平件22改造获得，不必须将整个换电设备2更换掉，从而以较低的改造成本便可以获得上述的功能。

具体应用时，换电站中设置有与设备本体23配合的轨道，设备本体23沿着轨道运动，来控制拆装机构21的位置。设备本体23可以采用现有换电站中用来承载拆装机构21的装置实现。拆装机构21安装在设备本体23的中部，校平件22通过安装基座24间接地连接拆装机构21，安装基座24连接在设备本体23的外缘，避开了拆装机构21的位置，也有利于避开电池的位置。本实施例中，校平件22和安装基座24一一对应设置，安装基座24设置在设备本体23的四个转角处，其他实施例中，作为替换手段，安装基座24可以是环形，环绕设备本体23的外缘设置，安装基座24的各个转角处设置有校平件22。

换电设备2还包括调节部，调节部被配置为能够带动安装基座24沿水平方向和/或竖直方向相对于设备本体23移动。不同型号的车辆的较佳支撑点不同，通过调节部来调节校平立柱的位置，能够根据车型来选择较佳的支撑点，既能够对不同型号的车辆进行校平，又能够最大化地保护车辆，提高了换电设备2对各类电动车辆的普适性。另外，利用调节部控制校平立柱在竖直方向上的位置，还可以由此来控制车辆的升降，该功能可以与载车平台1的升降功能配合使用。

具体应用时，安装基座24在车辆长度方向、车辆宽度方向及车辆高度方向这三个方向上的运动单独控制的，即调节部包括了与这三个方向一一对应的结构，来分别控制安装基座24，当安装基座24需要调节至某一位置时，计算出安装基座24在上述三个方向上的位移量，控制调节部上对应的结构根据计算结果走完各个方向对应的位移量。在其他实施例中，作为替换手段，在调节范围内，调节部能够带动安装基座24在任意位置内随意切换，调节部可以采用现有的机械手臂实现，当安装基座24需要调节至某一位置时，获取安装基座24所在位置到达该某一位置的直线轨迹，调节部带动安装基座24根据直线轨迹运动至该某一位置。

本实施例中，调节部包括导轨和滑块，安装基座24在车辆长度方向、车辆宽度方向及车辆高度方向中的任一方向上的运动可以通过导轨和滑块实现，调节部采用该方式时，移动滑块即可带动安装基座24在导轨上滑动，以实现校平立柱位置调节，本实施例的调节部结构简单，使用方便。其中，导轨安装在设备本体23上，滑块活动设置在导轨上，滑块和导轨滑动连接，安装基座24与滑块连接，从而导轨为安装基座24进行导向，保证了安装基座24的运动精度。调节部还包括动力元件，动力元件设置在设备本体23上，且动力元件与滑块连接，动力元件可以采用基于气缸的气动系统或基于液压缸的液动系统，或者，也可以采用电机，动力元件通过驱动滑块运动带动校平件22移动。通过动力元件驱动滑块运动，利于提高调解效率和调节精度。

而在另一个实施例中，作为替换手段，调节部包括具有转动轴的转动组件，安装基座24在车辆长度方向、车辆宽度方向及车辆高度方向中的任一方向上的运动可以通过转动组件来实现，转动轴和转动组件配合能够将旋转运动转化为线性运动，转动组件设置在设备本体23上，转动轴与安装基座24连接，比如，转动轴为丝杠，转动组件还包括螺母，转动轴安装在设备本体23上，转动轴通过螺母与安装基座24连接。进一步地，本实施例的调节部还包括动力元件，动力元件设置在设备本体23上，且动力元件与转动轴连接，动力元件采用电机、旋转气缸或旋转液压缸，动力元件通过驱动转动轴转动使校平件22运动。采用转动组件结构，转动转动轴即可带动安装基座移动实现校平立柱位置调节，通过动力元件驱动转动轴转动，利于提高调解效率和调节精度。由此可知，该实施例的调节部结构简单，使用方便。

换电设备2上还设置有定位销211，车辆的底盘上开设有用于容置定位销211的定位孔。定位销211和定位孔相互配合，定位销211插入定位孔后能够确定车辆和换电设备2之间的相对位置关系，能够有效保证车辆底盘和校平立柱以及电池和拆装机构21之间的对准精度。具体应用时，车辆定位在载车平台1上后，控制车辆和换电设备2在竖直方向上相对运动，直至定位销211插接在定位孔中，然后再使校准面221和车辆贴合。

换电设备2上还设置有升降机构，升降机构分别与拆装机构21和定位销211连接。升降机构能够带动拆装机构21和定位销211升降，以使拆装机构21与锁紧件接触或分离，以及，将定位销211插入或移出定位孔。控制定位销211插接于定位孔中时，可以通过升降机构控制定位销211向上运动直至其插入定位控制实现，也可以通过控制车辆向下运动直至定位销211插接在定位孔中实现，或者通过同时控制车辆向下运动，且定位销211向上运动直至定位销211插接在定位孔中实现。

升降机构处于举升状态时，定位销211的顶部高于校平件22的校准面221，从而可以实现先控制定位销211插入定位孔211中对车辆进行粗定位，有效保证车辆底盘和校平立柱以及电池和拆装机构21之间的对准精度，然后再利用校平立柱对车辆的位置进行矫正实现精确定位，保证了电池包与拆装机构21位置关系的精确度；还避免了因定位销211低于校平立柱而导致校平立柱与车辆干涉，造成定位销211无法插入到定位孔内的风险。

换电设备2上还设置有检测元件，检测元件用于检测校准面221与车辆是否接触。根据检测元件的检测结果来判断车辆是否到达了预设的状态，校准精度高。本实施例中，当检测结果显示车辆尚未与校准面221接触时，则车辆矫正系统继续矫正车辆的位置，直至检测显示车辆与校准面221接触，从而能够确保车辆和拆装机构21的位置关系的精准度。

本实施例中，检测元件采用压力传感器，每个校准面221各设置一个检测元件，各检测元件与换电站的控制系统分别通信连接。

请结合图3进行理解。本实用新型实施例还提供了一种基于上述车辆矫正系统的换电方法，包括如下步骤：

S10、获取车辆的车型，根据车型信息沿水平方向和/或竖直方向调节校平立柱相对于设备本体23的相对位置。

S20、控制换电设备2驶入并定位在载车平台1上的车辆下方，以使换电设备2与车辆上的电池位置相对准，实现车辆与换电设备2的粗定位；

S30、沿竖直方向调节载车平台1和换电设备2之间的相对位置，使校平件22支撑车辆，从而使车辆处于预设的状态，实现车辆与换电设备2之间的精确定位；

S40、检测前举升机构11和后举升机构12是否都与车辆接触，若否，则控制对应的前举升机构11或后举升机构12上升至与车辆接触，以使前举升机构11和后举升机构12与校平件22共同托举车辆。

S50、控制拆装机构21对车辆上的电池进行拆卸或将待安装的电池安装于车辆上。

本实施例中，利用校平件22支撑车辆，使得车辆达到预设的状态，实现了对锁紧件和拆装机构21的精确定位，然后再利用拆装机构21拆卸和安装电池，提高了换电进度，降低了换电设备2、车辆和电池之间因定位精度不高导致机械磨损的风险，且能够有效避免换电过程中换电设备2和电池之间发生卡住，有助于提高换电效率。

步骤S10中：

获取车辆的车型的时机可以在车辆驶入载车平台1之前，或驶入载车平台1上且换电设备2驶入车辆正下方之前。获取车型的方式可以是基于现有的视觉识别系统，对车辆的外形拍照后与换电站的数据库中的信息进行比对获取。根据车型信息调节校平立柱的位置，能够根据车型来选择较佳的支撑点，既能够对不同型号的车辆进行校平，又能够最大化地保护车辆，提高了换电设备对各类电动车辆的普适性。

不同车型对应的校平立柱与设备本体23(或拆装机构21)的相对位置关系预存在数据库中，根据车型信息获取校平立柱与设备本体23的相对位置关系，并使校平立柱和设备本体23处于该相对位置关系：若检测获得校平立柱和设备本体23已经处于该相对位置关系，则调节部不动作，若检测获得校平立柱和设备本体23不在该相对位置关系下，则控制调节部动作，使校平立柱和设备本体23处于该相对位置关系。此时，当涉及调节部动作时，调节部所调节的可以是校平立柱和设备本体23在任意方向上的位置关系。

步骤S20中：

载车平台1对车辆进行初步定位，检测车辆已经定位在载车平台1上后，控制载有车辆的载车平台1的高度不低于第一举升高度，控制换电设备2驶入车辆下方后，控制载车平台1和换电设备2相对运动以进行对准，当换电设备2上的定位销211插入车辆底盘上的定位孔时，换电设备2与车辆上的电池位置相对准。本实施例中，载车平台1和换电设备2在竖直方向的相对位移量到达第一预设值时认为换电设备2上的定位销211插入车辆底盘上的定位孔中，第一预设值为预存在换电站的数据库中的数据，该数据在设计阶段结合车辆和换电站的相关参数进行设定。

其中，控制载车平台1和换电设备2在竖直方向的相对位移量到达第一预设值可以通过下述任一方式实现：(1)控制载车平台1向下运动，换电设备2不动；(2)控制换电设备2向上运动，载车平台1不动；(3)控制载车平台1向下运动，且控制换电设备2向上运动。

对于步骤S30：

本实施例步骤S30采用的方式是：控制载车平台1和校平件22相对运动，与此同时，实时检测各个校准面221是否都与车辆接触，检测到各校准面221均与车辆接触时，控制载车平台1和校平件22停止相对运动，此时校平件22支撑车辆，否则，继续控制载车平台1和校平件22相对运动。载车平台1和校平件22相对运动过程中，通过实施检测控制载车平台1和校平件22运动，以确保每个校准面221都与车辆接触，校准精度高。

在另一个实施例中，作为替换手段，步骤S30采用的方式是：控制载车平台1和校准面221的相对位移量到达第二预设值之后，检测各校准面221是否都与车辆接触，若是则进入步骤S40或步骤S50，否则控制载车平台1和校准面221之间进一步相对运动，直至检测到各校准面221均与车辆接触。

上述的步骤S30的两种方式中所涉及的“控制载车平台1和校平件22相对运动”可采用下述任意一种实现：(1)控制载车平台1向下运动，校准面221不动；(2)控制调节部动作，使校准面221向上运动，载车平台1不动；(3)控制载车平台1向下运动，且调节部动作，使校准面221向上运动。

步骤S40中，

检测到各校准平面都与车辆接触后，检测前举升机构11和后举升机构12是否都与车辆接触，若否，则控制对应的前举升机构11或后举升机构12上升与车辆接触，以使前举升机构11和后举升机构12与校平件22共同托举车辆。

如上阐述了换电方法的基本原理，接下来从车辆入站开始，简述换电方法的整个流程进行：

(a)车辆驶入换电站。

(b)采用视觉识别系统获取车型信息；获取车型信息所对应的校平立柱与设备本体23(或拆装机构21)的位置关系信息；检测校平立柱和设备本体23(或拆装机构21)的实际位置是否符合该位置关系信息，若否，则计算校平立柱在车辆长度方向、车辆宽度方向及车辆高度方向上的位移量，控制调节部上对应的结构根据计算结果走完各方向上对应的位移量。

(c)车辆定位在载车平台1上，车辆在水平方向上的位移自由度被约束住；控制举升平台的高度不低于第一举升高度。

其中，(b)和(c)不区分先后。

(d)控制换电设备2驶入车辆的正下方。

(e)控制前举升机构11、后举升机构12和换电设备上的升降机构在竖直方向上相对运动，直至定位销211插入定位孔中，此时，定位销211的顶面高于校平件22的校准面221。

(f)控制前举升机构11、后举升机构12和校平件22在竖直方向上相对运动，与此同时，检测元件实时检测各校准面221是否都与车辆接触，检测到各校准面221均与车辆接触时控制载车平台1和校平件22停止相对运动。

(g)检测前举升机构11和后举升机构12是否都与车辆接触，若否，则对应前举升机构11或后举升机构12上升，直至前举升机构11和后举升机构12都与车辆接触。

(h)控制拆装机构21拆下车辆上的电池，拆下电池后，控制载车平台1不低于第一举升高度，利用换电设备2将拆下的电池运送回换电站内的码垛机处，码垛机将换电设备2上的电池取下放置在电池存放架上；

(i)码垛机将存储在换电站中的满电电池放置在换电设备2上后，重复步骤(d)至(g)。

(j)控制拆装机构21将满电电池安装在车辆上。

(k)控制载车平台1不低于第一举升高度，使换电设备2驶出车辆的正下方，之后，使载车平台1复位至初始状态，并使移动板铺设在前举升机构11和后举升机构12之间。

(m)车辆驶出载车平台1。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (15)

1.一种车辆校正系统，其特征在于，包括：

载车平台，用于带动承载于其上的电动车辆作升降运动；

换电设备，用于对所述载车平台上的车辆进行换电，所述换电设备上设置有拆装机构和校平件，所述拆装机构用于解锁或锁定所述车辆上用于锁紧电池的锁紧件，所述校平件具有多个用于和车辆接触的校准面，各所述校准面位于同一平面内；

在所述拆装机构对所述锁紧件进行解锁或锁定的过程中，所述校平件支撑所述车辆。

2.如权利要求1所述的车辆校正系统，其特征在于，各所述校准面所在的平面与所述拆装机构所在的平面平行。

3.如权利要求1所述的车辆校正系统，其特征在于，所述校平件包括多个校平立柱，多个所述校平立柱的高度相同，所述校平立柱的顶面形成所述校准面。

4.如权利要求1所述的车辆校正系统，其特征在于，所述换电设备包括设备本体和安装基座，所述拆装机构设置在所述设备本体上，所述安装基座于所述设备本体的四周外缘安装在所述设备本体上，所述安装基座设置在所述拆装机构外侧，所述校平件设置在所述安装基座上。

5.如权利要求4所述的车辆校正系统，其特征在于，所述换电设备还包括调节部，所述调节部分别与所述设备本体和所述安装基座连接，所述调节部被配置为能够带动所述安装基座沿水平方向和/或竖直方向相对于所述设备本体移动。

6.如权利要求5所述的车辆校正系统，其特征在于，所述调节部包括导轨和滑块，所述导轨安装在所述设备本体上，所述滑块活动设置在所述导轨上，所述安装基座与所述滑块连接；或，

所述调节部包括具有转动轴的转动组件，所述转动组件设置在所述设备本体上，所述转动轴与所述安装基座连接，所述转动组件用于将所述转动轴的旋转运动转化为所述安装基座的线性运动。

7.如权利要求6所述的车辆校正系统，其特征在于，所述调节部还包括动力元件，所述动力元件设置在所述设备本体上，且所述动力元件与所述滑块或所述转动轴连接。

8.如权利要求1所述的车辆校正系统，其特征在于，所述换电设备上还设置有定位销，所述车辆的底盘上开设有用于容置所述定位销的定位孔。

9.如权利要求8所述的车辆校正系统，其特征在于，所述换电设备上还设置有升降机构，所述升降机构分别与所述拆装机构和所述定位销连接。

10.如权利要求9所述的车辆校正系统，其特征在于，所述升降机构处于举升状态时，所述定位销的顶部高于所述校平件的校准面。

11.如权利要求1-10任一项所述的车辆校正系统，其特征在于，所述换电设备上还设置有检测元件，所述检测元件用于检测所述校准面与车辆是否接触。

12.如权利要求1-10任一项所述的车辆校正系统，其特征在于，所述载车平台包括对应车辆前轮的前举升机构和对应车辆后轮的后举升机构，所述换电设备在所述前举升机构和所述后举升机构之间对车辆进行换电。

13.如权利要求1-10任一项所述的车辆校正系统，其特征在于，所述载车平台在所述拆装机构对所述锁紧件进行解锁或锁定的过程中与所述校平件共同托举所述车辆。

14.如权利要求1-10任一项所述的车辆校正系统，其特征在于，所述载车平台具有第一举升高度和第二举升高度，所述载车平台位于所述第一举升高度时，承载于载车平台上的车辆高于所述校平件；所述载车平台位于所述第二举升高度时，所述载车平台不高于所述校平件。

15.一种换电站，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的车辆校正系统。

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